[发明专利]一种环氧树脂固定硝化细菌微胶囊氨氮吸附剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种环氧树脂固定硝化细菌微胶囊氨氮吸附剂的制备方法及其应用，属于吸附剂制备领域。本发明开创性地以环氧树脂为壁，包覆硝化细菌，复合形成微胶囊颗粒，用以固定硝化细菌，提高系统硝化细菌浓度，吸附废水中高浓度氨氮。本发明先用石英粉和二氧化钛活化环氧树脂，然后加入二乙胺基丙胺搅拌制得分散液，继续加入甘油得环氧树脂包覆液，将硝化细菌菌体悬浊液滴入环氧树脂包覆液，经过搅拌、干燥、粉碎，即制得本发明中的微胶囊吸附剂。本发明首次采用微胶囊技术，延长了硝化菌在系统中的停留时间，避免了传统脱氮工艺微生物适应性差的缺陷，易于固液分离，氨氮处理效率比常用处理方法提高32％，本发明可广泛用于废水脱氮工艺中。

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂固定硝化细菌微胶囊氨氮吸附剂的制备方法及其应用，属于吸附剂制备领域。

背景技术

水体中氨氮浓度过高会引起水体富营养化，水藻大量繁殖，导致水生生物的稳定性和多样性降低，破坏水体生态系统。传统的生物脱氮工艺，即含氮化合物在微生物的作用下，依次发生氨化、硝化和反硝化三个反应后转化为氮气。硝化细菌为无机化能自养菌，营养代谢类型决定了其生长缓慢、世代周期长、生物量浓度较低、环境适应性差、抗冲击负荷弱、高浓度氨氮和亚硝态氮较易抑制其生长。

传统生物脱氮主要包括活性污泥法和生物膜法。对碳氮比(C/N)较小的废水，活性污泥法需要外加碳源，导致处理工艺中必须增加曝气装置以处理剩余有机物，从而增加了处理成本。而生物膜法与传统的活性污泥法相比，虽然稳定性较好，产泥量少，但是其能耗较高，运行费用大。固定化微生物技术不仅有利于优势菌种的固定，提高难降解有机物的降解效率，还能在生物装置内维持高浓度的生物量，易于固液分离，具有一定的优越性。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前传统污水中的氨氮处理工艺一般是通过提高污泥龄来增加污泥中硝化菌的数量，但是水力停留时间限制泥龄，难以延长硝化菌在系统中的停留时间，氨氮不能得到有效去除的缺陷，提供了一种利用环氧树脂包埋硝化细菌吸附高浓度氨氮的制备方法，该方法用环氧树脂包覆硝化细菌作为微胶囊吸附废水中的高浓度氨氮，延长了硝化菌在系统中的停留时间，使氨氮废水处理效率提高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

1.将石英粉和二氧化钛活化；

2.加热融化环氧树脂；

3.制备环氧树脂分散液；

4.制备环氧树脂包覆液；

5.获取富含硝化细菌的菌体悬浊液；

6.混合环氧树脂包覆液和菌体悬浊液，制备微胶囊吸附剂。

本发明与其它方法相比，有益之处在于：

本发明立足微生物固定技术，以优势生物种群——硝化细菌为基础提高氨氮处理过程的高效性和稳定性，提高单位体积内微生物密度，消除微生物的流失问题。本发明利用高聚物环氧树脂在形成凝胶时，将大量硝化细菌分散到凝胶内部，从而达到固定硝化细菌的作用，形成一种可以用于吸附废水中高浓度氨氮的微胶囊。相较传统活性污泥法微生物量低、易出现污泥膨胀和流失、对废水水质水量适应性较差等问题，微生物固定技术具有十分明显的优势：①有利于优势种群的固定，极大提高硝化细菌的浓度，延长了硝化菌在系统的停留时间；②可以将脱氮中常用的硝化菌和反硝化菌混合包埋；③迅速实现固液分离；④稳定性强，处理效率高。

具体实施方式

一种环氧树脂固定硝化细菌微胶囊吸附剂的制备方法，其步骤包括：

(1)称取50～100g石英粉放入不锈钢球磨机中，加入氧化锆球磨珠球磨处理5～7h，按质量比为1:2将球磨后的石英粉和二氧化钛混合均匀，放置在磁力搅拌机上，以300～400r/min的转速机械搅拌活化20～30min。